一种热轧h型钢，用途及其生产方法
【专利摘要】本发明涉及一种热轧H型钢，用途及其生产方法，按照重量百分比含有：0.08％～0.18％的C，0.20％～0.45％的Si，1.00％～1.65％的Mn，0.005％～0.035％的P，少于等于0.025％的S，少于0.10％的V，少于0.070％的Nb，少于0.025％的Ti，以及余量的铁和不可避免的杂质，可用于半挂车大梁。半挂车大梁用热轧H型钢的生产方法，通过在H型钢热轧后采用选择冷却方法，能在较短时间内将具有较高温度的H型钢均匀冷却至适当的温度；该冷却方法降低了轧件的因温度不均匀而产生的翼缘和腹板波浪。其次，所述半挂车大梁用热轧H型钢的生产方法，通过合理的生产工艺控制生产出规格为491×146×7×11.5、屈服强度级别为345MPa～500MPa的热轧H型钢，代替了焊接H型钢，提高了半挂车的整天疲劳性能和安全性。
【专利说明】一种热轧H型钢，用途及其生产方法
【技术领域】
[0001]本发明属于金属材料生产【技术领域】，具体涉及一种半挂车大梁用热轧H型钢，用途及其生产方法。
【背景技术】
[0002]货运汽车作为公路运输的主要设备，正在向重载化、轻型化和专业化的方向发展。与此同时，制作半挂车大梁的材料也采用热轧H型钢替代了焊接H型钢梁，焊接H型钢采用采用热轧翼缘板和开平板焊接而成，采用焊接H型钢存在以下问题:①焊接H型钢本身存在的焊接缺陷，大梁的整体疲劳性能较差；②翼缘和腹板性能存在较大差别，由于现在制作大梁翼缘为热轧扁钢，而腹板为开平板，两者的轧制工艺差别较大；③焊接过程中金属浪费，增加焊接材料和能源消耗，需要制作场地和焊接设备的投入，增加劳动力，从而导致成本增加。同时，汽车作为一种重要的运输工具，在道路上高速行驶，安全性和可靠性是用户首先考虑的因素。其次，作为一件大型设备其购置也需一定的经济投入，其耐用性同样也受到用户的关注。目前，尽管我国的高速公路和国道的建设有了快速的发展，但整体的道路状况还不好，特别是货运车辆，其到达地的道路状况尤其错综复杂，既有边远山区，也有各种施工工地。远距离重载长途奔跑，对车辆制造的材料也提出了更加苛刻的要求。而直接采用热轧H型钢制作半挂车大梁可大大减少焊接工作量、减少焊接设备的投入、至少减少大梁制作场地三分之一、缩短生产周期、提高车辆整体疲劳性能和安全性。
[0003]中国发明专利:公开(公告)号CN100510144C，一种加长型汽车大梁用钢及其制造方法。该专利由于材料 化学成分采用多元微合金元素设计，经上述工艺生产后不但具有较高的强度，同时亦具有良好的塑韧性、冷成型性，特别适用于采用滚压成型工艺制造整体加长型车架纵梁。但该专利主要涉及的是汽车大梁用钢板，没有涉及半挂车大梁用热轧H型钢的内容。
[0004]中国发明专利:公开(公告)号CN101348843B，一种生产汽车大梁用热轧钢带的方法。按照该专利所生产的510L及590L或610L汽车大梁用钢带具有优良的综合机械性能、工艺加工和焊接性能，可用作轻、中、重卡汽车与农用汽车的大梁，效益显著。但该专利主要涉及的是汽车大梁用钢板，没有涉及半挂车大梁用热轧H型钢的内容。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种能大幅度度提高半挂车整体疲劳性能、安全性、满足半挂车大梁制作要求的热轧H型生产方法；本发明进一步的目的在于通过合理轧制工艺、轧后冷却工艺和添加少量合金的情况下生产出规格为491X146X7X11.5、屈服强度级别为345MPa~500MPa的热轧H型钢，这样可以制作不同承载能力要求的半挂车，从而实现生产低成本、高效率、高安全性的半挂车大梁用热轧H型钢生产方法。具体技术方案如下:
[0006]一种热轧H型钢，按照重量百分比含有:0.08%~0.18%的C，0.20%~0.45%的Si, 1.00%~L 65% 的 Μη，(λ 005%~0.035% 的 P，少于等于 0.025% 的 S，少于 0.10% 的V，少于0.070%的Nb，少于0.025%的Ti，以及余量的铁和不可避免的杂质。
[0007]进一步地，规格为491X146X7X11.5、屈服强度级别为345MPa~500MPa。
[0008]上述热轧H型钢的用途，用于半挂车大梁。
[0009]上述热轧H型钢的生产方法，包括如下步骤:
[0010](I)铁水预处理；
[0011](2)转炉冶炼；
[0012](3)吹氩站；
[0013](4) LF 精炼；
[0014](5)异型坯全保护浇铸；
[0015](6) H型钢大线轧制。
[0016]进一步地，Q345B异型坯经加热炉加热至1190~1250°C。
[0017]进一步地，开坯机轧制阶段开轧温度1080~1160°C，万能轧机的开轧温度900~9800C，终轧温度800~900°C。
[0018]进一步地，轧后采用选择冷却方法对轧件进行冷却处理。
[0019]进一步地，所述冷却处理的参数为:H型钢的翼缘由800~900°C冷却至650~720°C，冷却速度为40~90°C /s，然后钢材自然冷却到室温。
[0020]进一步地，进行翼缘冷却时，冷却腹板的喷嘴关闭。
[0021]进一步地，对H型钢翼缘采用喷常温水冷却的冷却方式:根据进万能轧机的钢温，在H型钢翼缘设置一组或多组喷嘴，使用水泵动力控制装置控制冷却水的压力和流量，来达到控制冷却速度。
[0022]与目前现有技术相比，本发明半挂车大梁用热轧H型钢的生产方法，采用的技术方案具有以下优点:首先，所述半挂车大梁用热轧H型钢的生产方法，通过在H型钢热轧后采用选择冷却方法，能在较短时间内将具有较高温度的H型钢均匀冷却至适当的温度；该冷却方法降低了轧件的因温度不均匀而产生的翼缘和腹板波浪。其次，所述半挂车大梁用热轧H型钢的生产方法，通过合理的生产工艺控制生产出规格为491 X 146X7X 11.5、屈服强度级别为345MPa~500MPa的热轧H型钢，代替了焊接H型钢，提高了半挂车的整天疲劳性能和安全性。
【具体实施方式】
[0023]下面对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。
[0024]一种半挂车大梁用热轧H型钢及其生产方法。通过合理冶炼工艺、轧制工艺以及严格质量控制得到具有良好力学性能和使用性能的H型钢产品。采用铁水预处理一转炉冶炼一吹氩站一LF精炼一异型坯全保护浇铸一H型钢大线轧制工艺流程。H型钢的化学成分以重量百分比计为:0.08%~0.18%的C，0.20%~0.45%的Si，1.00%~1.65%的Mn, 0.005%~0.035%的P，少于等于0.025%的S，少于0.10%的V，少于0.070%的Nb，少于0.025%的Ti，以及余量的铁和不可避免的杂质。生产工艺控制为:Q345B异型坯经加热炉加热至1190~1250°C ;开坯机轧制阶段开轧温度1080~1160°C，万能轧机的开轧温度900~980°C，终轧温度800~900°C ;轧后采用选择冷却方法对轧件进行冷却处理，冷却工艺参数为:H型钢的翼缘(冷却腹板的喷嘴关闭)由800~900°C冷却至650~720°C，冷却速度为40~90°C /s，然后钢材自然冷却到室温。对轧件进行选择冷却时，对H型钢翼缘采用喷常温水冷却的冷却方式；实际操作时，根据进万能轧机的钢温，在H型钢翼缘设置一组或多组喷嘴，使用水泵动力控制装置控制冷却水的压力和流量，来达到控制冷却速度。
[0025]优选实施实例1:按本发明工艺生产的491X146X7X11.5规格的热轧H型钢，抗拉强度546MPa、屈服强度435MPa、延伸率24.0%、-20°C纵向V型冲击功258J，熔炼分析碳当量为0.37%，各项性能符合制作半挂车大梁替代510L的要求。
[0026]优选实施实例2:按本发明工艺生产的491 X 146X7X 11.5规格的热轧H型钢，抗拉强度583MPa、屈服强度475MPa、延伸率26.5%、-20°C纵向V型冲击功145J，熔炼分析碳当量为0.39%，各项性能符合制作半挂车大梁替代550L的要求。
[0027]优选实施实例3:按本发明工艺生产的491X146X7X11.5规格的热轧H型钢，抗拉强度646MPa、屈服强度537MPa、延伸率22.0%、-20°C纵向V型冲击功118J，熔炼分析碳当量为0.41%，各项性能符合制作半挂车大梁替代610L的要求。
[0028]上面对 本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种热轧H型钢，其特征在于，按照重量百分比含有:0.08%~0.18%的C，0.20%~0.45% 的 Si，1.00%~1.65% 的 Mn，0.005%~0.035% 的 P，少于等于 0.025% 的S，少于0.10%的V，少于0.070%的Nb，少于0.025%的Ti，以及余量的铁和不可避免的杂质。
2.如权利要求1所述的热轧H型钢，其特征在于，规格为491X146X7X 11.5、屈服强度级别为345MPa~500MPa。
3.如权利要求1和2所述热轧H型钢的用途，其特征在于，用于半挂车大梁。
4.如权利要求1和2所述热轧H型钢的生产方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)铁水预处理； (2)转炉冶炼； (3)吹IS站； (4)LF精炼； (5)异型坯全保护浇铸； (6)H型钢 大线轧制。
5.如权利要求4所述的热轧H型钢的生产方法，其特征在于，Q345B异型坯经加热炉加热至 1190 ~1250°C。
6.如权利要求4或5所述的热轧H型钢的生产方法，其特征在于，开坯机轧制阶段开轧温度1080~1160°C，万能轧机的开轧温度900~980°C，终轧温度800~900°C。
7.如权利要求4-6中任一项所述的热轧H型钢的生产方法，其特征在于，轧后采用选择冷却方法对轧件进行冷却处理。
8.如权利要求7所述的热轧H型钢的生产方法，其特征在于，所述冷却处理的参数为:H型钢的翼缘由800~900°C冷却至650~720°C，冷却速度为40~90°C /s，然后钢材自然冷却到室温。
9.如权利要求8所述的热轧H型钢的生产方法，其特征在于，进行翼缘冷却时，冷却腹板的喷嘴关闭。
10.如权利要求8或9所述的热轧H型钢的生产方法，其特征在于，对H型钢翼缘采用喷常温水冷却的冷却方式:根据进万能轧机的钢温，在H型钢翼缘设置一组或多组喷嘴，使用水泵动力控制装置控制冷却水的压力和流量，来达到控制冷却速度。
【文档编号】C22C38/14GK104032217SQ201410276248
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月19日 优先权日:2014年6月19日
【发明者】吴保桥, 龚庆华, 张明如, 于同仁, 张卫斌, 吴湄庄, 张步海, 邢军 申请人:马钢(集团)控股有限公司, 马鞍山钢铁股份有限公司